ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНОЇ МОДЕЛІ ЕЛАСТИЧНОГО КОЛЕСА
DOI:
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2019.44.0.21Ключові слова:
крутний момент колеса, повна колова сила, динамічний радіус, радіус кочення без ковзанняАнотація
ГОСТ 17692–72 приписує, що перетворення підведеного до колеса крутного моменту в його повну колову силу визначається радіусом кочення колеса без ковзання. Проте на цей час панує думка, що це перетворення визначається динамічним радіусом колеса. Але ці радіуси розрізняються своїми визначеннями, фізичним змістом, числовими значеннями й навіть одиницями виміру (радіус кочення вимірюється в радіанах на метр, а динамічний радіус – у метрах). У коліс з еластичними шинами низького тиску радіус кочення та динамічний можуть відрізнятися на 25 %. В умовах такої невизначеності теорія кочення еластичних коліс не може претендувати на достовірність отримуваних результатів. Їх завжди можна оскаржити, протиставивши істотно інші результати. Мета роботи – експериментально перевірити гіпотезу, що співвідношення між крутним моментом і повною коловою силою еластичного колеса визначається радіусом кочення без ковзання, а не динамічним радіусом. Експерименти проводилися на механічній моделі еластичного колеса, динамічний радіус якої міг на ± 30 % відрізнятися від радіуса кочення. З отриманих результатів зрозуміло, що зміна динамічного радіуса зовсім не впливає на повну колову силу колеса. Вона залежить від радіуса кочення, застосування якого забезпечує дотримання закону збереження енергії. Тому панівна
сьогодні думка про визначальний характер динамічного радіуса є помилковою. Навіть у випадку збігу значень радіуса кочення та динамічного радіуса необхідно зазначати, що застосовується радіус кочення, а не динамічний. Ігнорування цієї обставини буде принциповою методологічною неточністю, яка означатиме нехтування законом збереження енергії. Отримані результати вимагають перегляду наявних точок зору на застосування радіусів еластичного колеса в теорії кочення. А саме ця теорія потребує значень лише одного-єдиного радіуса – радіуса кочення без ковзання. Усі інші радіуси колеса для теорії кочення не потрібні. Отримані в даній роботі результати вимагають перегляду навчальної літератури з теорії руху самохідних машин і настанов за розрахунком високоеластичних рушіїв.
Посилання
GOST 17692–72. (1972). Avtomobyly. Kachenye kolesa. Termyni y opredelenyya [Cars. Wheel rolling. Terms and Definitions]. Moskva, 1972.
Wheel slip control for decentralized EVs. Vehicle dynamics International-2019. P. 24–26.
Integrated dynamics and efficiency optimization for EVs. Vehicle dynamics International-2019.P. 38–39.
Petrushov V. A., Shuklyn, S. A., Moskovkyn V. V. (1975). Soprotyvlenye kachenyyu avtomobyley y avtopoezdov [Rolling resistance of cars and trucks]. Moskva. 224 р.
Jacobson В. (2016). Vehicle dynamics. Chalmers University of Technology.
Hamersma Herman A., Botha Theunis R. & P. Els Schalk. The dynamic rolling radius of a pneumatic tyre on hard terrains. URL: https://repository.up.ac.za/bitstream/handle 2263/60630/Hamersma_Dynamic_2016.pdf?sequence=1 (last accessed:15.01.2019).
Mario Hirz. (2015). Basics of longitudinal vehicle dynamics Conference: Automotive Workshop, At Tongji University. URL: https://www.researchgate.net/publication/280303367_Basics_of_longitudinal_vehicle_dynamics (last accessed:15.01.2019)
Stankevych Е.V. (1987). Zavysymost' sylovoho nahruzhenyya kolesa ot eho heometrycheskykh parametrov [The dependence of the force loading of the wheel from its geometrical parameters].Mekhanyzatsyya y elektryfykatsyya sel'skohokhozyaystva – Mechanization and electrification of agriculture, №. 9. P. 6–9 [in Russian].
Shabarov A.A. (1971). Otdel'nie voprosi protsessa ravnomernoho kachenyya vedushcheho pnevmatycheskoho kolesa [Selected issues of the uniform rolling of the pneumatic wheel]. Yssledovanye khodovikh system kolesnikh traktorov. – Trudi NATY. Vip. 212. Moskva, Р. 3–30 [in Russian].
Pozhydaev S. P. (2013). Ob odnom zabluzhdenyy v teoryy kachenyya elastychnoho kolesa [On a misconception in the theory of rolling elastic wheel]. European Applied Sciences: modern approaches in scientific researches: Papers of the 6th International Scientific Conference. (Stuttgart, October 28–29, 2013). Stuttgart, Germany. P. 73–74.
Pozhydaev S. P. (2013). Usovershenstvovanye mekhanycheskoy modely elastychnoho kolesa [Improvement of the mechanical model of the elastic wheel]. European Applied Sciences: modern approaches in scientific researches: Papers of the 6-th International scientific Conference. (Stuttgart, October 28–29, 2013). Stuttgart, Germany. P. 75–77.
Pozhydayev, S. (2018). Utochnennya ponyattya momentu syly u mekhanitsi [Clarification of the concept of force moment in mechanics]. Avtoshlyakhovyk Ukrayiny. 1. Р. 21–25 [in Ukrainian].
The effective rolling radius. URL: https://www.tut.fi/ms/muo/vert/11_tyre_as_car_component/handling_input_rolling_radius.htm (last accessed: 15.01.2019)
Rabota avtomobyl'noy shyni [Car tire operation].(1976). Pod. red. V.Y. Knoroza. Moskva, 238 p.
